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기판;상기 기판 상에 형성되는 전하 저장 영역;상기 전하 저장 영역과 인접하여 형성되는 채널 영역;상기 전하 저장 영역과 상기 채널 영역 사이에 형성되는 터널링 절연층;상기 전하 저장 영역을 가열하는 게이트 구조물; 및상기 채널 영역에 전위를 인가하는 전위 인가 구조물을 포함하며,상기 전위 인가 구조물에 게이트 누설 전류를 발생시키는 채널 전위를 인가하여 상기 채널 영역에서의 줄 열(Joule heat)을 발생시키고, 상기 전하 저장 영역에 채널 전위와 줄 열을 동시에 인가하며, 상기 채널 영역에 게이트 - 유발 드레인 누설 전류(gate induced drain leakage)를 이용한 기준 전위 이상의 양 전위를 인가하여, 상기 전하 저장 영역에 저장된 적어도 최소 단위의 전하를 방출시키는 데이터 소거 동작을 수행하는 비휘발성 메모리 소자
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제1항에 있어서,상기 전위 인가 구조물에 게이트 누설 전류를 발생시키는 채널 전위를 인가하는 경우에, 상기 전위 인가 구조물의 드레인 영역에 게이트 누설 전류를 발생시키는 채널 전위를 인가하여 채널 전위를 형성한 후, 상기 드레인 영역으로 최초 인가한 채널 전위보다 상대적으로 낮은 범위의 채널 전위를 인가하여, 상기 채널 영역에서의 줄 열(Joule heat)을 발생시키는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자
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제1항에 있어서,상기 전하 저장 영역에 채널 전위와 줄 열을 동시에 인가하는 경우에, 상기 전하 저장 영역에 저장된 적어도 최소 단위의 전하가 상기 터널링 절연층에 의한 에너지 장벽을 통과하여 상기 채널 영역으로 방출되는 비휘발성 메모리 소자
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제3항에 있어서,상기 전하 저장 영역에 채널 전위와 줄 열을 동시에 인가하는 경우에, 상기 채널 영역으로 방출된 전하에 의해, 상기 채널 영역에 양(+) 전위가 인가되면, 상기 전하 저장 영역과 상기 채널 영역 간의 전위 차이가 증가하여 상기 터널링 절연층에 의한 상기 에너지 장벽을 통과하는 전하의 개수 및 통과 속도가 증가하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자
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제1항에 있어서,상기 전하 저장 영역에 채널 전위와 줄 열을 동시에 인가하는 경우에, 상기 전하 저장 영역에 인접한 상기 터널링 절연층으로 줄 열이 인가되고, 줄 열에 의해 상기 터널링 절연층이 자가 어닐링(self-annealing)되어 데이터 보존 시간의 감소 및 특성 열화가 방지되는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자
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제1항에 있어서,상기 전위 인가 구조물은소스 영역; 및드레인 영역을 포함하며,상기 소스 영역 및 상기 드레인 영역 중 적어도 하나 이상에 양(+) 전위를 인가하여 상기 게이트 - 유발 드레인 누설 전류를 발생시키며, 상기 채널 영역에 양(+) 전위를 인가하는 비휘발성 메모리 소자
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제6항에 있어서,상기 채널 영역, 상기 소스 영역 및 상기 드레인 영역은동일한 물질로, 상기 기판 상에 형성되는 비휘발성 메모리 소자
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제6항에 있어서,상기 채널 영역은상기 전하 저장 영역과 인접하여 형성되며, 상기 터널링 절연층, 상기 전하 저장 영역 및 상기 게이트 구조물은상기 채널 영역을 둘러싸도록(surround) 형성되거나, 상기 채널 영역에 적층되어 형성되는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자
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제1항에 있어서,상기 채널 영역은플래너(planar) 구조, 핀(fin) 구조, 나노 시트(nano sheet) 구조 및 3차원 구조 중 적어도 어느 하나로 형성되는 비휘발성 메모리 소자
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제1항에 있어서,상기 전하 저장 영역과 상기 게이트 구조물 사이에 형성되는 제어 절연층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자
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제1항에 있어서,상기 전하 저장 영역은폴리실리콘(poly-crystalline silicon), 비정질 실리콘(amorphous silicon), 금속 산화물(metal oxide), 실리콘 질화물(silicon nitride), 실리콘 나노결정 물질(silicon nano-crystal) 및 금속 산화물 나노결정을 갖는 물질 중 적어도 하나를 포함하는 비휘발성 메모리 소자
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제1항에 있어서,상기 채널 영역은폴리실리콘(poly-crystalline silicon), 단결정 실리콘(single-crystalline silicon), 게르마늄(germanium), 실리콘 게르마늄(silicon-germanium), 인장 실리콘(strained silicon), 인장 게르마늄(strained germanium), 인장 실리콘 게르마늄(strained silicon-germanium) 및 절연층 매몰 실리콘(silicon on insulator; SOI) 중 적어도 하나를 포함하는 비휘발성 메모리 소자
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제1항에 있어서,상기 터널링 절연층은실리콘 산화물(silicon oxide), 실리콘 질화물, 실리콘 산화질화물(silicon oxynitride) 중 적어도 하나를 포함하는 비휘발성 메모리 소자
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제1항에 있어서,상기 게이트 구조물은도핑된 폴리실리콘(doped poly-crystalline silicon), 금속, 금속 실리사이드(metal silicide) 중 적어도 하나를 포함하는 비휘발성 메모리 소자
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제1항에 있어서,상기 비휘발성 메모리 소자는플래너 구조, 상기 플래너 구조를 일렬로 배열한 구조, 3차원 구조, 상기 3차원 구조를 적층한 구조, 핀(Fin) 구조 및 상기 핀 구조를 일렬로 배열한 구조 중 적어도 하나로 구현되는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자
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전하 저장 영역, 상기 전하 저장 영역과 인접하여 형성되는 채널 영역, 상기 전하 저장 영역과 상기 채널 영역 사이에 형성되는 터널링 절연층, 상기 전하 저장 영역을 가열하는 게이트 구조물, 및 상기 채널 영역에 전위를 인가하는 전위 인가 구조물을 포함하여 상기 전하 저장 영역에 저장된 적어도 최소 단위의 전하를 방출시키는 비휘발성 메모리 소자의 데이터 소거 방법으로서,상기 채널 영역의 전위 조절을 이용하여 상기 채널 영역 내 기존 온도 이상의 줄 열(Joule heat)을 상기 전하 저장 영역으로 인가하는 단계; 및줄 열을 상기 전하 저장 영역에 인가함과 동시에, 게이트 - 유발 드레인 누설 전류(gate induced drain leakage)를 이용한 기준 전위 이상의 양(+) 전위를 상기 채널 영역에 인가하는 단계를 포함하는 비휘발성 메모리 소자의 데이터 소거 방법
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제16항에 있어서,상기 줄 열(Joule heat)을 상기 전하 저장 영역으로 인가하는 단계는상기 전위 인가 구조물로 게이트 누설 전류를 발생시키는 채널 전위를 인가하여 상기 채널 영역에 줄 열(Joule heat)을 발생시키며, 상기 전하 저장 영역에 채널 전위와 줄 열을 동시에 인가하는 비휘발성 메모리 소자의 데이터 소거 방법
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제17항에 있어서,상기 줄 열(Joule heat)을 상기 전하 저장 영역으로 인가하는 단계에 의해 상기 전하 저장 영역에 줄 열이 인가되는 경우에, 상기 전하 저장 영역에 저장된 적어도 최소 단위의 전하가 상기 터널링 절연층에 의한 에너지 장벽을 통과하여 상기 채널 영역으로 방출되며,상기 기준 전위 이상의 양(+) 전위를 상기 채널 영역에 인가하는 단계에 의해 상기 채널 영역에 양(+) 전위가 인가되는 경우에, 상기 전하 저장 영역과 상기 채널 영역 간의 전위 차이가 증가하여 상기 터널링 절연층에 의한 상기 에너지 장벽을 통과하는 전하의 개수 및 통과 속도가 증가하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자의 데이터 소거 방법
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제17항에 있어서,상기 줄 열(Joule heat)을 상기 전하 저장 영역으로 인가하는 단계에 의해 상기 전하 저장 영역에 줄 열이 인가되는 경우에,상기 전하 저장 영역에 인접한 상기 터널링 절연층으로 줄 열이 인가되고, 줄 열에 의해 상기 터널링 절연층이 자가 어닐링(self-annealing)되어 데이터 보존 시간의 감소 및 특성 열화가 방지되는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자의 데이터 소거 방법
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프로세서; 및상기 프로세서에 의해 처리되는 데이터를 저장하는 비휘발성 메모리 소자를 포함하고,상기 비휘발성 메모리 소자는기판;상기 기판 상에 형성되는 전하 저장 영역;상기 전하 저장 영역과 인접하여 형성되는 채널 영역;상기 전하 저장 영역과 상기 채널 영역 사이에 형성되는 터널링 절연층;상기 전하 저장 영역을 가열하는 게이트 구조물; 및상기 채널 영역에 전위를 인가하는 전위 인가 구조물을 포함하며,상기 전위 인가 구조물에 게이트 누설 전류를 발생시키는 채널 전위를 인가하여 상기 채널 영역에서의 줄 열(Joule heat)을 발생시키고, 상기 전하 저장 영역에 채널 전위와 줄 열을 동시에 인가하며, 상기 채널 영역에 게이트 - 유발 드레인 누설 전류(gate induced drain leakage)를 이용한 기준 전위 이상의 양 전위를 인가하여, 상기 전하 저장 영역에 저장된 적어도 최소 단위의 전하를 방출시키는 데이터 소거 동작을 수행하는 전자 시스템
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